Este documento describe los diferentes tipos de materiales conductores de electricidad, incluyendo conductores, semiconductores y superconductores. Explica que los conductores permiten el paso de corriente eléctrica de manera continua, con los mejores siendo los metales como el cobre y la plata. Los semiconductores tienen una conductividad entre los aislantes y los metales, y su comportamiento depende de factores como la temperatura. Los superconductores pierden toda resistencia eléctrica cuando se enfrían por debajo de su temperatura crítica, la cual
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Este documento describe los diferentes tipos de materiales conductores de electricidad, incluyendo conductores, semiconductores y superconductores. Explica que los conductores permiten el paso de corriente eléctrica de manera continua, con los mejores siendo los metales como el cobre y la plata. Los semiconductores tienen una conductividad entre los aislantes y los metales, y su comportamiento depende de factores como la temperatura. Los superconductores pierden toda resistencia eléctrica cuando se enfrían por debajo de su temperatura crítica, la cual
Este documento describe los diferentes tipos de materiales conductores de electricidad, incluyendo conductores, semiconductores y superconductores. Explica que los conductores permiten el paso de corriente eléctrica de manera continua, con los mejores siendo los metales como el cobre y la plata. Los semiconductores tienen una conductividad entre los aislantes y los metales, y su comportamiento depende de factores como la temperatura. Los superconductores pierden toda resistencia eléctrica cuando se enfrían por debajo de su temperatura crítica, la cual
Este documento describe los diferentes tipos de materiales conductores de electricidad, incluyendo conductores, semiconductores y superconductores. Explica que los conductores permiten el paso de corriente eléctrica de manera continua, con los mejores siendo los metales como el cobre y la plata. Los semiconductores tienen una conductividad entre los aislantes y los metales, y su comportamiento depende de factores como la temperatura. Los superconductores pierden toda resistencia eléctrica cuando se enfrían por debajo de su temperatura crítica, la cual
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CONDUCTORES
Cuando se emplea el término conductor, se hace una referencia simplificada de
conductor de la electricidad, siendo este todo material que permite el paso de la corriente eléctrica en forma continuada cuando está sometido a una diferencia de potencial. Todos los materiales en estado sólido o líquido tienen propiedades conductoras, siendo unos mejores que otros. CONDUCCIÓN ELÉCTRICA Es el movimiento de cargas eléctricas en el espacio y variará de acuerdo a las características del material.
La conducción puede ser:
a. Electrónica, cuando los portadores de las cargas son los electrones libres. b. Tónica, cuando los portadores de cargas son los átomos ioniza-dos, es decir, los átomos a los que le faltan electrones (carga positiva) o a los que le sobran electrones (carga negativa). Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro, la plata y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua del mar). Para el transporte de energía eléctrica, se puede usar el aluminio, metal que, si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60 % de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas que en la transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.1 A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre; sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión. SEMICONDUCTORES Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los semiconductores son materiales que, con respecto a la conductividad eléctrica, se hallan entre los materiales aislantes y metales. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica son: Cadmio (Cd), Aluminio (Al), Galio (Ga), Boro (B), Indio (In), Silicio (Si), Carbono (C), Germanio (Ge), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Selenio (Se), Teluro (Te) y Azufre (S). La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, es decir, forman 4 enlaces covalentes.
El comportamiento eléctrico de los materiales semiconductores (resistividad y
movilidad) así como su funcionamiento depende de la estructura cristalina del material de base, siendo imprescindible la forma monocristalina cuando se requiere la fabricación de circuitos integrados y dispositivos electroópticos (láser, leds). SUPERCONDUCTORES Se conoce como superconductividad al fenómeno en el que un material conductor pierde completamente su resistividad eléctrica cuando se mantiene a una temperatura alrededor del cero absoluto (-237ºC), esta temperatura a la que un conductor pasa a ser un superconductor varía según el material y se le conoce como temperatura crítica o temperatura de transición. Este fenómeno fue descubierto en 1911 en la Universidad de Leiden por el físico neerlandés H.K. Onnes quien dos años después fuera galardonado con el Premio Nobel de Física en 1913. Es un material que ha sido sometido a un proceso de disminución de temperatura (generalmente utilizando helio o nitrógeno líquido) de tal magnitud que sus propiedades eléctricas han sido modificadas para eliminar por completo la resistencia al paso de corriente. Los superconductores se suelen clasificar en dos tipos: SUPERCONDUCTORES TIPO I: Consisten en elementos conductores básicos que usualmente se utilizan en todo, desde cableado eléctrico hasta microchips de computadoras. Hoy en día los superconductores Tipo I tienen temperaturas críticas entre 0.000325ºK y 7.8ºK a presión estándar (1bar o 0.986 923 27 atm). Algunos de los superconductores Tipo I además de requerir temperaturas extremadamente bajas necesitan también estar sometidos a presiones exorbitantes, tal es el caso del Azufre que necesita una temperatura de 17ºK (- 256.15ºC) y una presión de 9.3 millones de atm para alcanzar la superconductividad. Aproximadamente, la mitad de los elementos de la tabla periódica pueden ser superconductores si las condiciones adecuadas de temperatura y presión se presentan.
SUPERCONDUCTORES TIPO II: Esta categoría está integrada por
compuestos metálicos como cobre o plomo. Estos elementos alcanzan un estado superconductor a temperaturas mucho más altas comparadas los del Tipo I. La causa de este drástico incremento en la temperatura aún no es comprendida por completo. La temperatura más alta alcanzada a presión estándar a la fecha es de 135ºK (-138ºC) por un compuesto que cae dentro de un grupo de superconductores cerámicos llamados cupratos.